iostat命令

iostat 命令 #

iostat命令用于监控系统的输入/输出设备负载，通过观察设备的活动时间与平均传输速率。它是诊断磁盘I/O性能问题的重要工具。

语法 #

iostat [选项] [设备...] [间隔 [计数]]

常用选项 #

选项	描述
`-c`	显示CPU使用情况
`-d`	仅显示设备报告
`-h`	以人类可读的格式显示大小
`-k`	以千字节为单位显示
`-m`	以兆字节为单位显示
`-t`	打印时间戳
`-x`	显示扩展统计信息
`-z`	忽略活动为零的设备
`-p [设备]`	显示设备及其分区的统计信息
`-j ID`	显示持久设备名称
`-N`	显示设备映射器名称
`-y`	忽略自系统启动以来的统计信息（仅显示间隔统计信息）

输出字段说明 #

CPU统计信息（-c选项） #

%user：CPU在用户级别（应用程序）执行时的时间百分比
%nice：CPU在带有nice优先级的用户级别执行时的时间百分比
%system：CPU在系统级别（内核）执行时的时间百分比
%iowait：CPU等待输入/输出完成时的时间百分比
%steal：虚拟CPU等待实际CPU时的时间百分比
%idle：CPU空闲时间百分比

设备统计信息（默认） #

tps：每秒钟发送到设备的传输数
kB_read/s：每秒从设备读取的数据量（千字节）
kB_wrtn/s：每秒向设备写入的数据量（千字节）
kB_read：从设备读取的总数据量（千字节）
kB_wrtn：向设备写入的总数据量（千字节）

扩展统计信息（-x选项） #

r/s：每秒完成的读取请求数
w/s：每秒完成的写入请求数
rkB/s：每秒读取的千字节数
wkB/s：每秒写入的千字节数
avgrq-sz：平均请求大小（扇区）
avgqu-sz：平均请求队列长度
await：平均I/O响应时间（毫秒）
r_await：读请求平均响应时间（毫秒）
w_await：写请求平均响应时间（毫秒）
svctm：平均服务时间（毫秒）（不再使用）
%util：设备利用率百分比

常见用法 #

1. 显示基本I/O统计信息 #

iostat

这将显示自系统启动以来的CPU和设备I/O统计信息。

2. 每隔2秒显示一次，共显示5次 #

iostat 2 5

3. 只显示设备统计信息 #

iostat -d

4. 显示扩展统计信息 #

iostat -x

5. 以兆字节为单位显示 #

iostat -m

6. 显示特定设备的统计信息 #

iostat -d /dev/sda

7. 显示分区统计信息 #

iostat -p /dev/sda

8. 显示带时间戳的统计信息 #

iostat -t 2

9. 以人类可读的格式显示 #

iostat -h

10. 忽略不活跃的设备 #

iostat -z

实用示例 #

1. 监控磁盘I/O性能 #

iostat -xz 1

这将每秒显示一次扩展的I/O统计信息，并忽略不活跃的设备。

2. 检查特定设备的I/O等待时间 #

iostat -x /dev/sda 2 10

这将每2秒显示一次/dev/sda的扩展统计信息，共显示10次。关注await、r_await和w_await列，它们表示I/O请求的平均响应时间。

3. 检查设备利用率 #

watch -n 1 'iostat -xz | grep -v loop'

这将每秒更新一次显示，并过滤掉loop设备。关注%util列，它表示设备的利用率百分比。

4. 以人类可读的格式监控磁盘吞吐量 #

iostat -dhmx 2

5. 检查所有分区的I/O活动 #

iostat -p ALL 2

6. 结合其他命令分析I/O瓶颈 #

iostat -xz 1 | awk '$1=="Device:" || $1!="loop" && $14>0'

这将只显示有I/O活动的非loop设备。

性能分析指南 #

识别I/O瓶颈 #

高%util值：接近100%表示设备饱和，可能是I/O瓶颈。
高avgqu-sz值：表示设备队列中等待的请求数量多，可能导致延迟增加。
高await值：表示I/O请求的平均响应时间长，可能是设备过载或硬件问题。
r_await与w_await的差异：如果读取等待时间明显高于写入等待时间，可能表示读取操作受到缓存不足的影响。

常见问题及解决方案 #

问题	可能的原因	潜在解决方案
高`%util`但低吞吐量	随机I/O或小I/O请求	增加缓存、优化应用程序I/O模式、使用SSD
高`await`值	设备过载或硬件问题	添加更多磁盘、使用RAID、检查硬件健康状况
高`avgqu-sz`	并发I/O请求过多	调整应用程序、增加I/O调度器队列深度、添加更多磁盘
高`%iowait`	CPU等待I/O完成	优化I/O操作、使用更快的存储设备、增加系统内存

与其他I/O监控工具的比较 #

工具	优点	缺点	适用场景
iostat	简单、轻量、详细的I/O统计	无交互式界面、无历史数据	快速诊断、脚本监控
iotop	按进程显示I/O使用情况	资源消耗较高	识别I/O密集型进程
dstat	结合CPU、内存、I/O等统计	信息可能过多	全面系统监控
vmstat	轻量级、包含内存和CPU信息	I/O信息有限	快速系统概览
sar	历史数据记录和分析	配置复杂	长期性能趋势分析

提示 #

第一行输出通常显示自系统启动以来的平均值，可能不反映当前状态
使用-x选项获取更详细的I/O统计信息
使用-z选项过滤掉不活跃的设备，使输出更清晰
关注%util、await和avgqu-sz值来识别潜在的I/O瓶颈
将iostat与vmstat、top等工具结合使用，全面了解系统性能
在虚拟化环境中，%util可能不准确，因为虚拟设备可能不反映实际物理设备的利用率
使用-p ALL可以查看所有分区的I/O活动，有助于识别具体的问题分区
在SSD设备上，传统的一些指标（如svctm）可能不如在HDD上那样有意义